在卡体中具有全息图的聚酸酯基安全文件和/或有价文件

申请号 CN201380055499.X 申请日 2013-08-19 公开(公告)号 CN104736349A 公开(公告)日 2015-06-24
申请人 拜耳材料科技股份有限公司; 发明人 M-S.魏泽; G.齐奥瓦拉斯; T.费克; F-K.布鲁德; D.赫内尔; H.贝内特; T.罗勒;
摘要 本 发明 涉及聚 碳 酸酯或共聚碳酸酯基的安全-和/或有价文件,其包含集成在卡体中的至少一个全息图,以及涉及制造这种安全-和/或有价文件的方法。
权利要求

1.安全-和/或有价文件,其包含至少一个包含至少一种聚酸酯或共聚碳酸酯的层(A1)、至少一个包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的另外的层(A2)和至少一个包含至少一种光聚合物的层(P),在所述光聚合物中引入有全息图, 其特征在于,在层A1和A2之间的局部面积上布置层(P),且其中至少一层为透明形成的层A1和A2彼此至少逐段地连接。
2.根据权利要求1所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,其具有至少一个包含至少一种粘合剂的层(K)。
3.根据权利要求2所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,层K中的粘合剂是至少一种热熔粘合剂,优选是选自热塑性聚酯、聚酰胺、聚烯或共聚酯的至少一种热熔粘合剂,优选是选自热塑性聚氨酯或共聚酯的至少一种热熔粘合剂。
4.根据权利要求2或3所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,层K中的粘合剂是至少一种选自热塑性聚氨酯的热熔粘合剂。
5.根据权利要求1至4的至少一项所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,层P在不同的位置具有凹孔,且这两个层A1和A2在这些凹孔处至少逐段地连接。
6.根据权利要求1至4的至少一项所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,这两层A1和A2围绕层P至少逐段地连接。
7.根据权利要求1至6的至少一项所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,所述全息图是体积全息图。
8.根据权利要求1至7的至少一项所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,层P中的光聚合物是由包含多异氰酸酯组分、异氰酸酯反应性组分、至少一种书写单体和至少一种光引发剂的光聚合物制剂制成的光聚合物。
9.根据权利要求8所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,所述光聚合物制剂另外包含添加剂,优选根据通式(VI)的添加剂
3 4 5
其中m ≥ 1和m ≤ 8,且R、R和R 彼此独立地为氢、未取代或任选也被杂原子取代
3 4 5
的直链、支链、环状或杂环有机基团,其中基团R、R、R中的至少一个优选被至少一个氟原
3
子取代,且R特别优选是具有至少一个氟原子的有机基团。
10.根据权利要求8或9所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,所述光聚合物制剂中的书写单体包含至少一种单官能和/或一种多官能的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
11.根据权利要求1至10的至少一项所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,其是识别文件,优选是ID-卡。
12.根据权利要求1至11的至少一项所述的安全-和/或有价文件,其特征在于,包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的层S位于层P和任选不与层K接触的层A1或A2之间。
13.制造根据权利要求2至12的至少一项所述的安全-和/或有价文件的方法,其特征在于,至少由层A1、P、A2和任选K形成层堆叠,其中层P和任选K仅位于层A1和A2之间的局部面积上,随后将所述层堆叠层压成安全-和/或有价文件。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在形成层堆叠之前在层P和任选K中冲压出凹孔。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,层A1和A2以平面方式围绕超过层P和任选K凸出。
16.根据权利要求13之15的至少一项所述的方法,其特征在于,将层P施加在包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的基底层S上,在所述层堆叠中,两个层A1或A2之一与层K在局部面积上连接,而这两个层A1或A2中的另一个与基底层S至少逐段地连接。

说明书全文

在卡体中具有全息图的聚酸酯基安全文件和/或有价文

[0001] 本发明涉及一种安全-和/或有价文件,其包含至少一个包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的层(A1)、至少一个包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的另外的层(A2)和至少一个包含至少一种光聚合物的层(P),在所述光聚合物中引入全息图,以及涉及制造这种安全-和/或有价文件的方法。
[0002] 在安全-和/或有价文件,特别是识别文件(ID-文件)的市场上,存在对所用安全特征的不断改进以及对新型安全特征的开发的需求,以始终比潜在伪造者领先一步。安全特征应该使得伪造在技术上困难并尽可能易于纯视觉识别。
[0003] 在安全-和/或有价文件中使用全息图多年来已成为提高这些文件的防伪造性的常使用的手段。全息图在此通常借助热压粘合到文件上。所用全息图大部分是在它们的背面带有可热活化的粘合剂的模压全息图。在热压操作过程中,通过压印冲头的热活化粘合剂,全息图与该文件连接,然后可以与其载体膜分离。
[0004] 在压印步骤中将模压全息图本身从精密模具(镍垫片)造型到热塑性塑料中。这种类型的表面全息图通常具有小于1微米的模压厚度。这些全息图的性质使它们的光效率局限在大约30%。因此,通常随后将它们金属化或同样压印到金属化膜中以提高它们的视觉可见性。此外,这些全息图表现出“彩虹状”多色彩彩色图样。为了提高文件的防伪造性和全息图的寿命,也将全息图层压到由塑料制成的文件中。在这种情况下,将全息图压印到内置膜上,然后用透明薄膜覆盖以确保它们的可见性。但是,模压全息图的防伪造性不是特别高。此外,可见性更好的金属化模压全息图通常在由塑料制成的文件中是显著的薄弱点。
[0005] 此外,最近在安全文件中也使用一类新型全息图,其特征在于,它们的高光学效率(衍射效率> 90%)及其均匀且可明确界定的有色性。这些全息图被称作体积全息图,因为已在整个层厚度(典型地10-20微米)中写入它们的衍射结构。体积全息图表现出显著的度依赖性的光衍射行为。相应地,它们在某些角度下透明(布拉格失配(off Bragg))并在另一些角度下明显可见(符合布拉格角(on-Bragg))。使用特殊的光聚合物制剂制造这样的全息图。在WO-A 2011/054797和WO 2011/067057中例如描述了用于制造全息介质的这种特殊光聚合物制剂。如WO-A 2011/054797和WO 2011/067057中所述,可以将具有高的折光率差异的这种光聚合物制剂施加到透明基底膜上。
[0006] 为了将全息图集成到安全-和/或有价文件中,尤其是集成到ID-卡的卡体中,可想到的可能的操作是用液体粘合剂制剂或-分散体或粘合膜粘合。
[0007] 从DE 10 20040 12787 A1中已知可将体积全息图集成到ID-卡中,由此出现体积全息图中的波长偏移。这种方法被用于事后的个体化描述,但无法使该全息图以其原始颜色再现,因此不适合“真彩色”全息图的引入。
[0008] 由于所述方法也导致全息图的不精确再现,所以如今通常将全息图如文献DE 102006048464 A1和WO 2008/043356 A1中所述般粘合到预制卡体上。但是,由于这种全息图位于外部而非完全集成到融合的卡体中,其仍然始终可被伪造者攻击。该粘合成为卡复合结构中的潜在弱点。此外,仅粘合的全息图可以容易地没有破坏地从卡体移除并可用于使伪造的文件被认证。
[0009] 在安全-和/或有价文件,特别是卡片(ID-卡)形式的识别文件的制造中,存在对借助安全特征,例如全息图进一步提高防伪造性的需求。但是,只有在全息图可集成到卡体中而非仅仅- 如上所述般 - 粘合到卡体上时使用全息图作为安全特征才有意义。
[0010] 基于塑料的安全-和/或有价文件,特别是识别文件,例如ID-卡,如今优选不使用粘合剂层,作为多层复合结构借助在高的温度和压下的层压制造,以防止事后拆开该层结构以更换识别特征。在层压过程之前或过程中将相应的安全特征引入到这些多层复合结构中,其因此必须如此进行,以致其没有破坏地经受住层压过程参数。此外,不能通过该安全特征在多层复合结构中引入事后能够无损毁地再次打开该复合结构的弱点。
[0011] 因此,在集成到卡体中的情况中,必须确保全息图不在多层复合结构中引入弱点且卡体无法在无损全息图的情况下分开和取出全息图并能用于使伪造的文件被认证。
[0012] 例如在WO-A 2012/019588中描述了必须使用反应性粘合剂将安全元件,如全息图粘合到卡复合结构的中间。但是,这需要额外的操作步骤和在随后的层压操作中精确匹配的定位,并且无法避免该粘合点作为卡复合结构中的潜在弱点。
[0013] 因此仍然存在对将全息图集成到安全-和/或有价文件,尤其是识别文件中作为安全特征而不存在所述缺点的简单的可能途径的需求。在此还要实现全息图以真彩色精确再现,不能通过拆开该文件而无损地取出该全息图。
[0014] 本发明的目的因此是找出将全息图集成到安全-和/或有价文件,尤其是识别文件中作为安全特征的简单的可能途径。在一开始提及类型的安全-和/或有价文件的情况中,通过布置在层A1和A2之间的局部面积上的层(P)和至少逐段互相连接的层A1和A2(其中至少一个层形成为透明的)实现这一目的。
[0015] 这种构造确保层A1和A2在它们之间不存在层P的位置通过逐段连接形成一体的层复合结构,其事后不能无损地分离。
[0016] 根据本发明的安全-和/或有价文件的一个优选实施方案提供,其具有至少一个包含至少一种粘合剂的层(K)。
[0017] 此外,在光聚合物层与至少一个聚碳酸酯层之间的附加粘合剂层可改进层(P)与层A1和/或A2之间的粘合并防止层(P)中的全息图在层压过程中与聚碳酸酯熔体接触,发生变色或受到其它破坏。
[0018] 适用于层A1和A2的聚碳酸酯或共聚碳酸酯是技术人员已知的。非常特别优选的是特别具有500至100000,优选10000至80000,特别优选15000至40000的平均分子量Mw的聚碳酸酯或共聚碳酸酯,或包含至少一种这样的聚碳酸酯或共聚碳酸酯的共混物。另外也优选上述聚碳酸酯或共聚碳酸酯与对苯二甲酸的至少一种缩聚物或共缩聚物,特别是对苯二甲酸的至少一种具有10000至200000,优选26000至120000的平均分子量Mw的此类缩聚物或共缩聚物的共混物。在本发明的特别优选的实施方案中,该共混物是聚碳酸酯或共聚碳酸酯与聚-或共聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物。聚碳酸酯或共聚碳酸酯与聚-或共聚对苯二甲酸丁二醇酯的这种共混物可优选是具有1至90重量%的聚碳酸酯或共聚碳酸酯和99至10重量%的聚-或共聚对苯二甲酸丁二醇酯,优选具有1至90重量%的聚碳酸酯和99至10重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物,其中这些比例合计为100重量%。特别优选地,聚碳酸酯或共聚碳酸酯与聚-或共聚对苯二甲酸丁二醇酯的这种共混物可以是具有20至85重量%的聚碳酸酯或共聚碳酸酯和80至15重量%的聚-或共聚对苯二甲酸丁二醇酯,优选具有20至85重量%的聚碳酸酯和80至15重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物,其中这些比例合计为100重量%。非常特别优选地,聚碳酸酯或共聚碳酸酯与聚-或共聚对苯二甲酸丁二醇酯的这种共混物可以是具有35至80重量%的聚碳酸酯或共聚碳酸酯和65至20重量%的聚-或共聚对苯二甲酸丁二醇酯,优选具有35至80重量%的聚碳酸酯和65至20重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物,其中这些比例合计为100重量%。
[0019] 合适的聚碳酸酯或共聚碳酸酯在优选实施方案中特别是芳族聚碳酸酯或共聚碳酸酯。
[0020] 该聚碳酸酯或共聚碳酸酯可以以已知方式为线型或支化的。
[0021] 这些聚碳酸酯的制备可以由二酚、碳酸衍生物、任选链终止剂和任选支化剂以已知方式进行。大约40年以来,在许多专利说明书中记录了聚碳酸酯的制备细节。在此可以仅示例性地参考Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, 第9卷, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964,参考D. Freitag, U. Grigo, P. R. Müller, H. Nouvertne', BAYER AG, "Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 第11卷, 第二版, 1988, 第648-718页,和最后参考Dres. U. Grigo, K. Kirchner和P. R. Müller "Polycarbonates" in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, 第3/1卷, Polycarbonates, Polyacetals, Polyesters, Cellulose esters, Carl Hanser Verlag 慕尼黑, 维也纳 1992, 第
117-299页。
[0022] 合适的二酚例如可以是通式(I)的二羟基芳基化合物,其中Z是具有6至34个C原子的芳基,其可包含一个或多个任选取代的芳香核和脂族或脂环族基团和/或烷基芳基或杂原子作为桥成员。
[0023] 特别优选的二羟基芳基化合物是间苯二酚、4,4'-二羟基联苯、双-(4-羟基苯基)二苯甲烷、1,1-双-(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、双-(4-羟基苯基)-1-(1-基)乙烷、双-(4-羟基苯基)-1-(2-萘基)乙烷、2,2-双-(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双-(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)环己烷、1,1-双-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1'-双-(4-羟基苯基)-3-二异丙基苯和1,1'-双-(4-羟基苯基)-4-二异丙基苯。
[0024] 非常特别优选的二羟基芳基化合物是4,4'-二羟基联苯、2,2-双-(4-羟基苯基)丙烷和1,1-双-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷。
[0025] 非常特别优选的共聚碳酸酯可以使用1,1-双-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和2,2-双-(4-羟基苯基)丙烷制备。
[0026] 合适的碳酸衍生物例如可以是通式(II)的碳酸二芳基酯其中
R、R'和R"彼此独立地相同或不同地表示氢、直链或支链C1-C34-烷基、C7-C34-烷基芳基或C6-C34-芳基,R此外也可以表示-COO-R''',其中R'''是氢、直链或支链C1-C34-烷基、C7-C34-烷基芳基或C6-C34-芳基。
[0027] 特别优选的二芳基化合物是碳酸二苯酯、碳酸-4-叔丁基苯酯苯酯、碳酸二-(4-叔丁基苯基)酯、碳酸联苯-4-基酯苯基酯、碳酸二(联苯-4-基)酯、碳酸-4-(1-甲基-1-苯基乙基)苯基酯苯基酯、碳酸二-[4-(1-甲基-1-苯基乙基)苯基]酯和碳酸二(甲基杨酸酯)酯。
[0028] 非常特别优选的是碳酸二苯酯。
[0029] 既可以使用一种碳酸二芳基酯也可以使用不同的碳酸二芳基酯。
[0030] 为了控制和/或改性端基,可以另外使用例如尚未用于制备所用一种或多种碳酸二芳基酯的一种或多种单羟基芳基化合物作为链终止剂。它们可以是通式(III)的化合物其中A D D
R是直链或支链C1-C34-烷基、C7-C34-烷基芳基、C6-C34-芳基或-COO-R,其中R是氢、直链或支链C1-C34-烷基、C7-C34-烷基芳基或C6-C34-芳基,且
B C
R、R彼此独立地相同或不同地表示氢、直链或支链C1-C34-烷基、C7-C34-烷基芳基或C6-C34-芳基。
[0031] 优选的是4-叔丁基苯酚、4-异辛基苯酚和3-十五烷基苯酚。
[0032] 合适的支化剂可以是具有三个或更多个官能团的化合物,优选具有三个或更多个羟基的那些。
[0033] 优选的支化剂是3,3-双-(3-甲基-4-羟基苯基)-2-代-2,3-二氢吲哚和1,1,1-三-(4-羟基苯基)乙烷。
[0034] 这两个层的至少一个,A1或A2,具有足够的透明度,以使含于置于下方的层P中的全息图良好可见。该透明层可以是A1或层A2。也可以层A1和A2两者都是透明的。
[0035] 但是,在一个优选实施方案中,A1或A2这两个层中的仅一个是透明的,A1或A2中的另一层是半透明、黑色、白色或另外颜色的层,优选是白色的层。
[0036] 透明层A1或A2也可以是着色的,优选用可溶于聚碳酸酯的染料着色。但是,该着色必须在色彩上如此弱的进行,以使含于层P中的全息图仍保持良好可见。
[0037] 层A1和A2可以彼此独立地优选具有30微米至500微米,特别优选50微米至300微米的层厚度。
[0038] 适用于制造层P的光聚合物制剂同样是技术人员已知的并描述在例如WO-A2011/054797和WO 2011/067057中。
[0039] 用于制造层P的光聚合物制剂优选是包含多异氰酸酯组分、异氰酸酯反应性组分、至少一种书写单体和至少一种光引发剂的制剂。
[0040] 多异氰酸酯组分a)包含至少一种具有至少两个NCO基团的有机化合物(多异氰酸酯)。
[0041] 作为多异氰酸酯,可以使用本身为技术人员公知的所有化合物或其混合物。这些化合物可基于芳族、芳脂族、脂族或脂环族基础。多异氰酸酯组分a)还可包含次要量的单异氰酸酯(即具有一个NCO基团的有机化合物)和/或含有不饱和基团的多异氰酸酯。
[0042] 合适的多异氰酸酯的实例是亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯及其异构体(TMDI)、异佛尔二异氰酸酯(IPDI)、
1,8-二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷、异构的双-(4,4'-异氰酸根合环己基)甲烷及其任意异构体含量的混合物、异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯、异构的环己烷二亚甲基二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、2,4'-和/或4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、三苯甲烷-4,4',4''-三异氰酸酯或上述化合物的任意混合物。
[0043] 同样可以使用具有基甲酸酯-、脲-、碳二亚胺-、酰基脲-、异氰脲酸酯-、脲基甲酸酯-、缩二脲-、噁二嗪三酮-、脲二酮-和/或亚氨基噁二嗪二酮结构的单体二异氰酸酯或三异氰酸酯。
[0044] 优选的多异氰酸酯是基于脂族和/或脂环族二异氰酸酯或三异氰酸酯的那些。
[0045] 该多异氰酸酯特别优选是二聚或低聚的脂族和/或脂环族二异氰酸酯或三异氰酸酯。
[0046] 非常特别优选的多异氰酸酯是基于HDI、TMDI、1,8-二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷或其混合物的异氰脲酸酯、脲二酮和/或亚氨基噁二嗪二酮。
[0047] 多异氰酸酯组分a)还可包含NCO-官能预聚物或由其构成。该预聚物可具有氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲和/或酰胺基团。这些类型的预聚物例如可通过多异氰酸酯a1)与异氰酸酯反应性化合物a2)的反应获得。
[0048] 合适的多异氰酸酯a1)包括所有已知的脂族、脂环族、芳族或芳脂族二异氰酸酯和三异氰酸酯。除这些外,也可以使用具有氨基甲酸酯-、脲-、碳二亚胺-、酰基脲-、异氰脲酸酯-、脲基甲酸酯-、缩二脲-、噁二嗪三酮-、脲二酮-、亚氨基噁二嗪二酮结构的单体二异氰酸酯和/或三异氰酸酯的更高分子量的已知后续产物,在每种情况下单独使用或以彼此的任意混合物使用。
[0049] 可用作多异氰酸酯a1)的合适的单体二异氰酸酯或三异氰酸酯的实例是亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基-六亚甲基-二异氰酸酯(TMDI)、1,8-二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷、异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯(TIN)、2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯。
[0050] 作为异氰酸酯反应性化合物a2),优选可以使用OH-官能的化合物。这些尤其可以是多元醇。作为异氰酸酯反应性化合物a2),可以非常特别优选使用下文描述的组分b)的多元醇。
[0051] 也可以使用胺作为异氰酸酯反应性化合物a2)。合适的胺的实例是乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、丙二胺、二氨基环己烷、二氨基苯、二氨基联苯、双官能多胺,例如®Jeffamine、胺封端的聚合物,尤其是数均摩尔质量为最多10000 g/mol的那些。也可以使用上述胺的混合物。
[0052] 异氰酸酯反应性化合物a2)也优选具有≥ 200和≤ 10000 g/mol,更优选≥ 500和≤ 8500 g/mol,非常特别优选≥ 1000和≤ 8200 g/mol的数均摩尔质量。
[0053] 多异氰酸酯组分a)的预聚物特别可具有< 1重量%,特别优选<0.5重量%,非常特别优选<0.2重量%的游离单体异氰酸酯残留含量。
[0054] 多异氰酸酯组分a)还可包含上述多异氰酸酯和预聚物的混合物。
[0055] 多异氰酸酯组分a)任选还可以按比例包含已与异氰酸酯反应性的烯属不饱和化合物部分反应的多异氰酸酯。在此优选使用α,β-不饱和羧酸衍生物,如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、来酸酯、富马酸酯、马来酰亚胺、丙烯酰胺以及乙烯基醚、丙烯基醚、烯丙基醚和含有二环戊二烯基单元并具有至少一个异氰酸酯反应性基团的化合物作为异氰酸酯反应性的烯属不饱和化合物。特别优选的是具有至少一个异氰酸酯反应性基团的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
[0056] 与异氰酸酯反应性的烯属不饱和化合物部分地反应的多异氰酸酯在多异氰酸酯组分a)中的比例可以为0至99重量%,优选0至50重量%,特别优选0至25重量%,非常特别优选0至15重量%。
[0057] 多异氰酸酯组分a)任选还可以完全或成比例地包含与从涂料技术中已知的封闭剂完全或部分地反应的多异氰酸酯。封闭剂的实例是醇、内酰胺、肟、丙二酸酯、乙酰乙酸烷基酯、三唑类、酚、咪唑类、吡唑类和胺,例如丁酮肟、二异丙基胺、1,2,4-三唑、二甲基-1,2,4-三唑、咪唑、丙二酸二乙酯、乙酰乙酸酯、丙酮肟、3,5-二甲基吡唑、ε-己内酰胺、N-叔丁基苄基胺、环戊酮羧乙酯或它们的混合物。
[0058] 多异氰酸酯组分a)特别优选包含脂族多异氰酸酯或脂族预聚物,优选具有伯NCO基团的脂族多异氰酸酯或脂族预聚物或由其构成。
[0059] 异氰酸酯反应性组分b)包含至少一种具有至少两个异氰酸酯反应性基团的有机化合物(异氰酸酯反应性化合物)。在本发明范围内,异氰酸酯反应性基团被认为是羟基、氨基或硫基。
[0060] 作为异氰酸酯反应性组分,可以使用平均具有至少1.5个,优选2至3个异氰酸酯反应性基团的所有体系。
[0061] 合适的异氰酸酯反应性化合物例如是聚酯-、聚醚-、聚碳酸酯-、聚(甲基)丙烯酸酯-和/或聚氨酯多元醇。
[0062] 特别合适的聚酯多元醇是例如可由脂族、脂环族或芳族二羧酸和/或多羧酸和/或它们的酐通过与具有≥ 2的OH官能度的多元醇反应获得的线型或支化聚酯多元醇。
[0063] 聚酯多元醇也可以基于天然原材料,如蓖麻油。聚酯多元醇也可以基于内酯的均聚物或共聚物。它们优选通过内酯或内酯混合物(如丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯)加成到羟基官能化合物(如具有≥ 2的OH官能度的多元醇,例如上述类型的那些)上获得。
[0064] 该聚酯多元醇优选具有≥ 400和≤ 4000 g/mol,特别优选≥ 500和≤ 2000 g/mol的数均摩尔质量。
[0065] 该聚酯多元醇的OH官能度优选为1.5至3.5,特别优选1.8至3.0。
[0066] 特别适用于制备聚酯的二羧酸和/或多羧酸和/或酐的实例是琥珀酸戊二酸己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二甲酸、癸烷二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸或偏苯三酸以及酸酐,如邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐或琥珀酸酐或其混合物。
[0067] 特别适用于制备聚酯的醇的实例是乙二醇,二-、三-、四乙二醇,1,2-丙二醇,二-、三-、四丙二醇,1,3-丙二醇、丁-1,4-二醇、丁-1,3-二醇、丁-2,3-二醇、戊-1,5-二醇、己-1,6-二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-二羟基环己烷、1,4-二羟甲基环己烷、辛-1,8-二醇、癸-1,10-二醇、十二烷-1,12-二醇、三羟甲基丙烷、甘油或其混合物。
[0068] 合适的聚碳酸酯多元醇可以以已知方式通过有机碳酸酯或光气与二醇或二醇混合物的反应获得。
[0069] 适用于此的有机碳酸酯是例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸二苯酯。
[0070] 合适的多元醇包括上文在论述聚酯多元醇的范围中提及的OH官能度≥ 2的多元醇。优选可以使用1,4-丁二醇、1,6-己二醇和/或3-甲基戊二醇。
[0071] 也可以将聚酯多元醇转化成聚碳酸酯多元醇。在所提及的醇转化成聚碳酸酯多元醇的情况中,特别优选使用碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。
[0072] 该聚碳酸酯多元醇优选具有≥ 400和≤ 4000 g/mol,特别优选≥ 500和≤ 2000 g/mol的数均摩尔质量。
[0073] 该聚碳酸酯多元醇的OH官能度优选为1.8至3.2,特别优选1.9至3.0。
[0074] 合适的聚醚多元醇是环醚加聚到OH-或NH-官能的起始物分子上的任选以嵌段方式构建的加聚产物。合适的环醚例如是氧化苯乙烯、环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、环氧丁烷、表氯醇以及它们的任意混合物。可用的起始物分子是上文在论述聚酯多元醇的范围内提及的OH官能度≥ 2的多元醇以及伯胺或仲胺和氨基醇。
[0075] 优选的聚醚多元醇是仅基于环氧丙烷的上述类型的那些。同样优选的是上述类型的聚醚多元醇,其是基于环氧丙烷与其它1-环氧烷的无规共聚物或嵌段共聚物,其中1-环氧烷比例特别不多于80重量%。非常特别优选的是环氧丙烷均聚物以及具有氧乙烯-、氧丙烯-和/或氧丁烯单元的无规共聚物或嵌段共聚物,其中基于所有氧乙烯-、氧丙烯-和氧丁烯单元的总量计,氧丙烯单元的比例特别> 20重量%,优选> 45重量%。氧丙烯和氧丁烯在此包含所有的线型和支化的C3-和C4异构体。
[0076] 该聚醚多元醇优选具有≥ 250和≤ 10000 g/mol,特别优选≥ 500和≤ 8500 g/mol,非常特别优选≥ 600和≤ 4500 g/mol的数均摩尔质量。它们的OH官能度优选为1.5至4.0,特别优选1.8至3.1。
[0077] 更优选的聚醚多元醇由包含Y(Xi-H)n类型的羟基官能多嵌段共聚物的异氰酸酯反应性组分构成,其中i = 1至10且n = 2至8,其中链段Xi在每种情况下由式(IV)的氧化烯单元构成其中R是烷基或芳基,它们也可以被取代或被杂原子(如醚氧)中断,或是氢,且Y是作为基础的起始物。
[0078] 基团R可优选是氢、甲基、丁基、己基、辛基或含有醚基团的烷基。优选的含有醚基团的烷基基于氧化烯单元。
[0079] n优选是2至6的整数,特别优选2或3,非常特别优选等于2。
[0080] i也优选是1至6,特别优选1至3的整数,非常特别优选等于1。
[0081] 还优选的是,基于链段Xi和Y的总量计,链段Xi的比例> 50重量%,优选≥ 66重量%。
[0082] 还优选的是,基于链段Xi和Y的总量计,链段Y的比例< 50重量%,优选< 34重量%。
[0083] 多嵌段共聚物Y(Xi-H)n优选具有>1200 g/mol,特别优选>1950 g/mol,但优选<12000 g/mol,特别优选<8000 g/mol的数均分子量。
[0084] 嵌段Xi可以是仅由相同的氧化烯重复单元构成的均聚物。它们也可以由不同的氧化烯单元无规构成或由不同的氧化烯单元以嵌段方式构成。
[0085] 链段Xi优选仅基于环氧丙烷或基于环氧丙烷与其它1-环氧烷的无规或嵌段混合物,在这种情况下其它1-环氧烷的比例优选不>80重量%。
[0086] 特别优选的链段Xi是环氧丙烷均聚物以及具有氧乙烯-和/或氧丙烯单元的无规共聚物或嵌段共聚物。非常特别优选地,在这种情况中,基于所有氧乙烯-和氧丙烯单元的总量计,氧丙烯单元的比例≥20重量%,还更优选≥40重量%。
[0087] 嵌段Xi可通过上述环氧烷的开环聚合加成到n-重羟基官能或氨基官能的起始物Y(H)n上。
[0088] 起始物Y(H)n可以由基于环醚的二-和/或多-羟基官能的聚合物结构或由二-和/或多-羟基官能的聚碳酸酯-、聚酯-、聚(甲基)丙烯酸酯-、环氧树脂-和/或聚氨酯结构单元或相应的杂化物构成。
[0089] 合适的起始物Y(H)n的实例是上述聚酯-、聚碳酸酯-和聚醚多元醇。
[0090] 该聚酯多元醇优选具有200至2000 g/mol,特别优选400至1400 g/mol的数均摩尔质量。
[0091] 该聚碳酸酯多元醇优选具有400至2000 g/mol,特别优选500至1400 g/mol,非常特别优选650至1000 g/mol的数均摩尔质量。
[0092] 该聚醚多元醇优选具有200至2000 g/mol,特别优选400至1400 g/mol,非常特别优选650至1000 g/mol的数均摩尔质量。
[0093] 特别优选的起始物Y(H)n特别是四氢呋喃的双官能聚合物,特别是双官能脂族聚碳酸酯多元醇和聚酯多元醇,以及ε-己内酯的聚合物,其特别具有< 3100 g/mol,优选≥500 g/mol和≤ 2100 g/mol的数均摩尔质量。
[0094] 在EP 2 172 503 A1中描述了合适的聚醚的另一些实例及其制备方法,其相关的公开内容经此引用并入本文。
[0095] 在另一优选实施方案提供,书写单体包含至少一种单官能和/或一种多官能的书写单体,其特别可以是单官能和多官能的丙烯酸酯书写单体。该书写单体特别优选包含至少一种单官能和一种多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
[0096] 该丙烯酸酯书写单体特别可以是通式(V)的化合物1 2
其中n ≥ 1和n ≤ 4,且R和R 彼此独立地为氢、直链、支链、环状或杂环的未取代
2 1
或任选也被杂原子取代的有机基团。特别优选地,R是氢或甲基和/或R 是直链、支链、环状或杂环的未取代或任选也被杂原子取代的有机基团。
[0097] 同样可以添加其它不饱和化合物,如α,β-不饱和羧酸衍生物,如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酸酯、富马酸酯、马来酰亚胺、丙烯酰胺,此外乙烯基醚、丙烯基醚、烯丙基醚和含有二环戊二烯基单元的化合物,以及烯属不饱和化合物,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯,烯,例如1-辛烯和/或1-癸烯,乙烯基酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸。但优选的是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
[0098] 丙烯酸和甲基丙烯酸的酯通常分别被称作丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。可用的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的实例是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁氧基乙酯、甲基丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸异片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸对氯苯酯、甲基丙烯酸对氯苯酯、丙烯酸对溴苯酯、甲基丙烯酸对溴苯酯、丙烯酸-2,4,6-三氯苯酯、甲基丙烯酸-2,4,6-三氯苯酯、丙烯酸-2,4,6-三溴苯酯、甲基丙烯酸-2,4,6-三溴苯酯、丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸五氯苯酯、丙烯酸五溴苯酯、甲基丙烯酸五溴苯酯、丙烯酸五溴苄酯、甲基丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苯氧基乙氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙氧基乙酯、丙烯酸苯基硫乙酯、甲基丙烯酸苯基硫乙酯、丙烯酸-2-萘酯、甲基丙烯酸-2-萘酯、丙烯酸-1,4-双(2-硫萘基)-2-丁酯、甲基丙烯酸-1,4-双(2-硫萘基)-2-丁酯、丙烷-2,2-二基双-[(2,6-二溴-4,1-亚苯)氧基-(2-{[3,3,3-三-(4-氯苯基)丙酰]氧基}-丙烷-3,1-二基)氧乙烷-2,1-二基]二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、四溴双酚A二丙烯酸酯、四溴双酚A二甲基丙烯酸酯和它们的乙氧基化类似化合物、丙烯酸N-咔唑酯,仅提及可用的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的一些选择。
[0099] 当然也可以使用其它氨基甲酸酯丙烯酸酯。氨基甲酸酯丙烯酸酯被理解为是指具有至少一个丙烯酸酯基团并另外具有至少一个氨基甲酸酯键的化合物。已知这种化合物可通过使羟基官能的丙烯酸酯与异氰酸酯官能化合物反应获得。
[0100] 可用于此的异氰酸酯官能化合物的实例是芳族、芳脂族、脂族和脂环族二-、三-或多异氰酸酯。也可以使用这样的二-、三-或多异氰酸酯的混合物。合适的二-、三-或多异氰酸酯的实例是亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,8-二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异构的双-(4,4'-异氰酸根合环己基)甲烷及其任意异构体含量的混合物、异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯、异构的环己烷二亚甲基二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、2,4'-或4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、异氰酸间甲基硫苯酯、三苯甲烷-4,4',4''-三异氰酸酯和三(对异氰酸酯根合苯基)硫代磷酸酯或具有下述结构的衍生物及其混合物:氨基甲酸酯、脲、碳二亚胺、酰基脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、噁二嗪三酮、脲二酮、亚氨基噁二嗪二酮。芳族或芳脂族二-、三-或多异氰酸酯在这种情况中是优选的。
[0101] 适用于制备氨基甲酸酯丙烯酸酯的羟基-官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯例如可以考虑如下化合物:(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、聚环氧乙烷单(甲基)丙烯酸酯、聚环氧丙烷单(甲基)丙烯酸酯、聚环氧烷单(甲基)丙烯酸酯、聚(ε-己内酯)单(甲基)丙®烯酸酯,例如Tone M100 (Dow, Schwalbach, 德国)、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基-2,2-二甲基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸-(2-羟基-3-苯氧基丙酯),多元醇如三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、乙氧基化、丙氧基化或烷氧基化三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇或它们的工业混合物的羟基官能的单-、二-或四丙烯酸酯。丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯和聚(ε-己内酯)单(甲基)丙烯酸酯是优选的。此外,单独或与上述单体化合物组合的含有丙烯酸酯-和/或甲基丙烯酸酯基团的异氰酸酯反应性低聚或聚合不饱和化合物是合适的。也可以使用本身已知的含有羟基并具有20至300 mg KOH/g的OH含量的环氧(甲基)丙烯酸酯或含有羟基并具有20至300 mg KOH/g的OH含量的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯或具有20至300 mg KOH/g的OH含量的丙烯酸化聚丙烯酸酯和它们彼此的混合物和与含羟基的不饱和聚酯的混合物和与聚酯(甲基)丙烯酸酯的混合物或含羟基的不饱和聚酯与聚酯(甲基)丙烯酸酯的混合物。
[0102] 特别优选的是可由三(对异氰酸酯根合苯基)硫代磷酸酯和异氰酸间甲基硫苯酯与醇官能的丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯和(甲基)丙烯酸羟基丁酯的反应获得的氨基甲酸酯丙烯酸酯。
[0103] 在基质聚合物的制备中特别优选的是由丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯加成到具有200至4000 g/mol的数均摩尔质量的官能度为1.8至3.1的聚醚多元醇上的加合产物与基于HDI的异氰脲酸酯、脲二酮、亚氨基噁二嗪二酮和/或其它低聚物结合构成的组分a)和b)的组合。非常特别优选的是ε-己内酯加成到具有1.9至2.2的官能度和500至2000 g/mol(特别是600至1400 g/mol)的数均摩尔质量的聚(四氢呋喃)上的加合产物,其数均总摩尔质量为800至4500 g/mol,特别是1000至3000 g/mol,与基于HDI的低聚物、异氰脲酸酯和/或亚氨基噁二嗪二酮结合。
[0104] 根据另一优选实施方案提出,该光聚合物制剂另外包含氨基甲酸酯作为添加剂,其中该氨基甲酸酯特别可以被至少一个氟原子取代。
[0105] 该氨基甲酸酯可优选具有通式(VI)3 4 5
其中m ≥ 1且m ≤ 8,且R、R、R彼此独立地为氢、未取代或任选也被杂原子取代的
3 4 5
直链、支链、环状或杂环有机基团,其中优选基团R、R、R的至少一个被至少一个氟原子取
3 4
代,且特别优选R是具有至少一个氟原子的有机基团。特别优选R 是未取代的或任选也被杂原子例如氟取代的直链、支链、环状或杂环有机基团。
[0106] 所用光引发剂通常是能够引发相应基团的聚合的可通过光化辐射活化的化合物。
[0107] 光引发剂可分成单分子引发剂(I型)和双分子引发剂(II型)。它们还可根据它们的化学性质分成用于自由基、阴离子、阳离子或混合型的聚合的光引发剂。
[0108] 用于自由基光聚合的I型光引发剂(诺里什I型)在照射时通过单分子键断裂形成自由基。
[0109] I型光引发剂的实例是三嗪类,例如三(三氯甲基)三嗪、肟、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、α-α-二烷氧基苯乙酮、苯基酸酯、双咪唑类、芳酰基氧化膦,例如2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦,锍盐和碘鎓盐。
[0110] 用于自由基聚合的II型光引发剂(诺里什II型)在照射时进行双分子反应,其中该光引发剂在受激状态下与第二分子——共引发剂反应并通过电子-或质子传递或直接夺氢形成引发聚合的自由基。
[0111] II型光引发剂的实例是醌,例如樟脑醌,芳族酮基化合物,例如与叔胺结合的二苯甲酮类、烷基二苯甲酮、卤化二苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮(米蚩酮)、蒽酮、对(二甲基氨基)苯甲酸甲酯、噻吨酮、香豆素酮、α-氨基烷基苯酮、α-羟基烷基苯酮和与叔胺结合的阳离子染料,例如亚甲蓝。
[0112] I型和II型光引发剂适用于UV和短波可见光区,而II型光引发剂主要用于较长波的可见光区。
[0113] EP 0 223 587 A中描述的由烷基芳基酸铵和一种或多种染料的混合物构成的光引发剂体系也可用作用于自由基聚合的II型光引发剂。合适的烷基芳基硼酸铵的实例是三苯基己基硼酸四丁基铵、三苯基丁基硼酸四丁基铵、三萘基己基硼酸四丁基铵、三-(4-叔丁基)苯基丁基硼酸四丁基铵、三-(3-氟苯基)己基硼酸四丁基铵、三苯基苄基硼酸四甲基铵、(仲丁基)三苯基硼酸四(正己基)铵、二戊基二苯基硼酸-1-甲基-3-辛基咪唑鎓和三-(3-氯-4-甲基苯基)己基硼酸四丁基铵(Cunningham等人, RadTech'98 North America UV/EB Conference Proceedings, Chicago, 1998年4月19-22日)。
[0114] 用于阴离子聚合的光引发剂通常是I型体系并衍生自第一行的过渡金属配合-物。此处可提到的例如是铬盐,例如反式-Cr(NH3)2(NCS)4(Kutal等人, Macromolecules
1991, 24, 6872)或二茂基化合物(Yamaguchi等人, Macromolecules 2000, 33,
1152)。
[0115] 阴离子聚合的另一可能性在于使用能通过光分解使氰基丙烯酸酯聚合的染料,如结晶紫Leuconitril或孔雀绿Leuconitril(Neckers等人. Macromolecules 2000, 33,7761)。在此将发色团引入该聚合物中,以使所得聚合物遍体着色。
[0116] 可用于阳离子聚合的光引发剂基本由三类构成:芳基重氮盐、鎓盐(在此尤其是:碘鎓、锍和硒鎓盐)以及有机金属化合物。苯基重氮盐在存在以及不存在氢给体的情况下都能在照射下产生引发聚合的阳离子。整个体系的效率取决于用于重氮化合物的抗衡离子的- - -
性质。在此优选的是反应性低但相当昂贵的SbF6、AsF6或PF6。这些化合物通常较不适用于涂布薄膜,因为曝光后释放的氮气降低表面品质(针孔)(Li等人, Polymeric Materials Science and Engineering, 2001, 84, 139)。
[0117] 鎓盐,尤其是锍和碘鎓盐,非常广泛使用并也可以以多种多样的形式购得。已长期研究这些化合物的光化学。碘鎓盐在激发后最初均裂分解,并由此产生自由基和自由基阳离子,其首先通过夺氢转变成阳离子,最终释放质子并由此引发阳离子聚合(Dektar等人. J. Org. Chem. 1990, 55, 639; J. Org. Chem., 1991, 56, 1838)。这种机制允许碘鎓- -盐也用于自由基光聚合。抗衡离子的选择在此也非常重要。同样优选使用SbF6、AsF6或-
PF6。这种结构类别在其它方面就芳基的取代的选择而言相当自由,基本取决于适用于合成的起始结构单元的可得性。锍盐是通过诺里什II型分解的化合物(Crivello等人, Macromolecules, 2000, 33, 825)。在锍盐中抗衡离子的选择也至关重要并基本体现在该-
聚合物的固化速率中。通常用SbF6盐实现最佳结果。
[0118] 由于在< 300 nm下发生碘鎓和锍盐的本征吸收,这些化合物应该用近紫外线或短波可见光适当敏化以供光聚合。这通过使用吸收更长波长的芳族化合物,例如蒽和衍生物(Gu等人, Am. Chem. Soc. Polymer Preprints, 2000, 41 (2), 1266)或吩噻嗪和/或其衍生物(Hua等人, Macromolecules 2001, 34, 2488-2494)实现。
[0119] 可以有利地使用这些敏化剂或光引发剂的混合物。根据所用辐射源,必须以本领域技术人员已知的方式调节光引发剂的类型和浓度。例如在P. K. T. Oldring (编辑), Chemistry & Technology of UV & EB Formulations For Coatings, Inks & Paints, 第3卷, 1991, SITA Technology, London, 第61 – 328页中描述了更多细节。
[0120] 优选的光引发剂是四己基硼酸四丁基铵、三苯基己基硼酸四丁基铵、三苯基丁基硼酸四丁基铵、三-(3-氯苯基)己基硼酸四丁基铵([191726-69-9], CGI 7460, 来自BASF SE, Basle, 瑞士的产品)和三-(3-氯-4-甲基苯基)己基硼酸四丁基铵([1147315-11-4], CGI 909, 来自BASF SE, Basle, 瑞士的产品)与例如H. Berneth in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Cationic Dyes, Wiley-VCH Verlag, 2008中描述的阳离子染料的混合物。
[0121] 阳离子染料的实例是Astrazon 橙G、性蓝3、碱性橙22、碱性红13、碱性紫7、亚甲基蓝、新亚甲基蓝、天青A、Pyrillium I、藏红O、花青、棓花青、亮绿、结晶紫、乙基紫和硫堇
[0122] 本发明的光聚合物制剂特别优选含有式F+An-的阳离子染料。
[0123] 式F+的阳离子染料优选是下列类别的阳离子染料:吖啶染料、呫吨染料、噻吨染料、吩嗪染料、吩噁嗪染料、吩噻嗪染料、三(杂(het))芳基甲烷染料,尤其是二氨基-和三氨基(杂)芳基甲烷染料,单-、二-和三次甲基花青染料、半花青染料、外部阳离子部花青染料、外部阳离子中心花青(Neutrocyanin)染料、零次甲基染料,尤其是萘内酰亚胺染料、Streptocyanin-染料。例如在H. Berneth in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Azine Dyes, Wiley-VCH Verlag, 2008, H. Berneth in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Methine Dyes and Pigments, Wiley-VCH Verlag, 2008, T. Gessner, U. Mayer in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Triarylmethane and Diarylmethane Dyes, Wiley-VCH Verlag, 2000中描述了这样的染料。
[0124] An-被理解为是指阴离子。优选的阴离子An-尤其是C8-至C25-链烷磺酸根,优选C13-至C25-链烷磺酸根、C3-至C18-全氟链烷磺酸根、在烷基链中带有至少3个氢原子的C4-至C18-全氟链烷磺酸根、C9-至C25-链烷酸根、C9-至C25-链烯酸根,C8-至C25-烷基硫酸根,优选C13-至C25-烷基硫酸根,C8-至C25-链烯基硫酸根,优选C13-至C25-链烯基硫酸根,C3-至C18-全氟烷基硫酸根、在烷基链中带有至少3个氢原子的C4-至C18-全氟烷基硫酸根、基于至少4当量环氧乙烷和/或4当量环氧丙烷的聚醚硫酸根、双-C4-至C25-烷基磺基丁二酸根、C5-至C7-环烷基磺基丁二酸根、C3-至C8-链烯基磺基丁二酸根、C7-至C11-芳烷基磺基丁二酸根、被至少8个氟原子取代的双-C2-至C10-烷基磺基丁二酸根、C8-至C25-烷基磺基乙酸根,被选自卤素、C4-至C25-烷基、全氟-C1-至C8-烷基和/或C1-至C12-烷氧基羰基的至少一个取代的苯磺酸根,任选被硝基、氰基、羟基、C1-至C25-烷基、C1-至C12-烷氧基、氨基、C1-至C12-烷氧基羰基或氯取代的萘-或联苯磺酸根,任选被硝基、氰基、羟基、C1-至C25-烷基、C1-至C12-烷氧基、C1-至C12-烷氧基羰基或氯取代的苯-、萘-或联苯二磺酸根,被二硝基、C6-至C25-烷基、C4-至C12-烷氧基羰基、苯甲酰基、氯苯甲酰基或甲苯基取代的苯甲酸根,萘二甲酸的阴离子、二苯基醚二磺酸根,脂族C1-至C8-醇或甘油的磺酸化或硫酸化的任选至少单不饱和的C8-至C25-脂肪酸酯,双(磺基-C2-至C6-烷基)-C3至C12-链烷二羧酸酯、双(磺基-C2-至C6-烷基)衣康酸酯、(磺基-C2-至C6-烷基)-C6-至C18-链烷羧酸酯、(磺基-C2-至C6-烷基)丙烯酸酯或-甲基丙烯酸酯、任选被最多12个卤素基团取代的三邻苯二酚磷酸根,选自四苯基硼酸根、氰基三苯基硼酸根、四苯氧基硼酸根、C4-至C12-烷基三苯基硼酸根(其苯基或苯氧基可以被卤素、C1-至C4-烷基和/或C1-至C4-烷氧基取代)、C4-至C12-烷基三萘基硼酸根、四-C1-至C20-烷氧基硼酸根,任选在B-和/或C-原子上被一个或两个C1-至C12-烷基或苯基取代的7,8-或7,9-二碳代巢式(nido)十一硼1- 2- 2-
酸根( )或( )、十二氢二碳代十二硼酸根( )或B-C1-至C12-烷基-C-苯基十二氢二碳
1- -
代十二硼酸根( ),其中多价阴离子如萘二磺酸根中的An代表1当量的这种阴离子,且其中链烷基和烷基可以是支链的和/或可以被卤素、氰基、甲氧基、乙氧基、甲氧基羰基或乙氧基羰基取代。
[0125] 特别优选的阴离子是仲-C11-至C18-链烷磺酸根、C13-至C25-烷基硫酸根、支化的C8-至C25-烷基硫酸根、任选支化的双-C6-至C25-烷基磺基丁二酸根、仲-或叔-C4-至C25-烷基苯磺酸根、脂族C1-至C8-醇或甘油的磺酸化或硫酸化的任选至少单不饱的C8-至C25-脂肪酸酯、双(磺基-C2-至C6-烷基)-C3-至C12-链烷二羧酸酯、(磺基-C2-至C6-烷基)-C6-至C18-链烷羧酸酯、被最多12个卤素基团取代的三邻苯二酚磷酸根、氰基三苯基硼酸根、四苯氧基硼酸根、丁基三苯基硼酸根。
[0126] 所述染料的阴离子An-还优选具有1-30范围的,特别优选1-12范围的,特别优选1-6.5范围的AClogP。根据J. Comput. Aid. Mol. Des. 2005, 19, 453;Virtual Computational Chemistry Laboratory, http://www.vcclab.org计算AClogP。
[0127] 特别优选的是具有≤ 5重量%的吸水率的染料F+An-。
[0128] 由公式(F-1)给出吸水率W = (mf/mt -1)*100%  (F-1),
其中mf是水饱和后的染料质量且mt是干燥染料的质量。通过例如在真空中在升高的温度下将特定量的染料干燥至恒定质量,确定mt。通过使特定量的染料在空气中在给定空气湿度下静置至恒重,确定mf。
[0129] 该光引发剂非常特别优选包含吸收光谱至少部分覆盖400至800纳米光谱区的染料与适合该染料的至少一种共引发剂的组合。
[0130] 在该光聚合物制剂中也优选包含至少一种对于选自蓝色、绿色和红色的激光色而言合适的光引发剂。
[0131] 该光聚合物制剂还优选包含对于选自蓝色、绿色和红色的至少两种激光色而言各自合适的光引发剂。
[0132] 最后,该光聚合物制剂非常特别优选包含对于每种激光色蓝色、绿色和红色而言各自合适的光引发剂。
[0133] 层P优选可具有5微米至100微米,特别优选5微米至30微米,非常特别优选10微米至25微米的厚度。
[0134] 在本发明的优选实施方案中,可以将层P施加在同样加入到本发明的安全-和/或有价文件中的基底层S上。基底层S在此优选是包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的层。因此,在优选实施方案中,包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的局部平面的层(S)位于局部平面的层P和未与层K接触的层A1或A2之间。
[0135] 层S的厚度可以为15至375微米,优选23微米至175微米,特别优选36微米至125微米。在S包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的优选实施方案中,该层的厚度尤其优选为50微米至125微米。
[0136] 在上文提及的本发明的实施方案中,层S提供的优点在于,在层P与这种层S之间已有出色的粘合,并且在制造本发明的安全-和/或有价文件时,在包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的层S和与其相邻的同样包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的层A1或A2之间产生一体的层复合结构。
[0137] 在层P中曝光体积全息图。这种全息图可以是反射全息图、透射全息图或边缘照明(Edgelit)全息图。曝光通常在集成到卡片中之前进行,并使用单色激光实施,其中借助经过分束器和扩大激光束产生干扰场。激光在这种情况下可产生不同颜色(光频率),优选可使用蓝色、红色、绿色或黄色发射波长。同样可以同时和相继使用不同颜色的激光。由此可以产生两色或多色反射全息图。
[0138] 在层P中可以在同一点或彼此相邻地曝光一个或多个全息图。如果在同一点曝光,则可曝光不同的图像内容(例如序号、卡片持有人的照片、其它生物统计学数据、数字编码数据、主权符号、公司标识)。同样也可以曝光具有略微不同的重现角度的一个物体的不同视图,由此形成立体图。还可以曝光隐藏全息图和微缩文本。
[0139] 为提高卡片的安全水平,将层P的全息内容与其它个体化特征相结合同样是有利的。因此可以在层K中和在卡片的其它位置处使用相同序号以能实现目测调整。这种卡片的常规个体化方法在这种情况中可行,如喷墨、激光雕刻、激光印刷、数字印刷等。
[0140] 也可以从不同的曝光方向曝光多个全息图,这些全息图随后用多个光源重构,显示出互补的图像内容。
[0141] 粘合剂K可以是辐射固化的液体粘合剂。也可以使用双组分粘合剂和瞬干粘合剂(氰基丙烯酸酯)。此外也可以使用热熔粘合剂。层K中的粘合剂优选是至少一种热熔粘合剂,优选是选自热塑性聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃或共聚酯的至少一种热熔粘合剂,特别优选是选自热塑性聚氨酯或共聚酯的至少一种热熔粘合剂。非常特别优选热塑性聚氨酯作为热熔粘合剂。
[0142] 层K可以是透明或不透明的层。在层K位于层P的要进行全息图的观察的那一侧上的情况中,层K是具有足够透明度的层,由此包含在位于其下的层P中的全息图良好可见。因此,在这些实施方案中,层K优选是透明层。在要从层P的另一侧观察全息图的另一些实施方案中,层K也可以是半透明、白色、黑色或其它颜色的层。为了产生全息图更高的可视性,黯淡的深色在此是优选的,特别优选黑色。
[0143] 透明性在本发明范围内是指对波长380纳米至800纳米的光而言大于70%,优选大于80%,特别优选大于85%的的透射率。可以用来自BYK Additives & Instruments的BYK Haze-gard plus根据ASTM D 1003测量透射率。
[0144] 使用热熔粘合剂,尤其是使用热塑性聚氨酯作为热熔粘合剂可特别有利于在全色RGB全息图(红-绿-蓝全息图或“全色”)和真彩色(“真色”)全息图的情况中降低或防止色移。在这些全息图中,甚至> 20纳米的轻微波长偏移(“色移”)已造成问题,因为该全息图的总体颜色印象已由于这样轻微的色移而被歪曲。
[0145] 特别在现有技术中目前优选使用的基于辐射固化丙烯酸酯或环氧基的液体粘合剂的情况中,通常出现这样的色移。相反,当使用上述热熔粘合剂,优选热塑性聚氨酯作为热熔粘合剂时,可以降低或甚至避免这样的色移。尽管相对于交联反应性粘合剂(液体粘合剂),热熔粘合剂基本上显示出下述缺点,即粘合结合可通过事后加热可逆地再熔化,但在本发明的安全-和/或有价文件的情况中,由于包夹在层A1和A2之间的一体复合结构内,在伪造尝试时事后拆开多层复合结构并取出全息图是不可能的。在这样的尝试中将不可逆地损坏该文件以及全息图。
[0146] 合适的热性聚氨酯(TPU)大都由线性多元醇(大分子二醇(Macrodiolen)),如聚酯二醇、聚醚二醇或聚碳酸酯二醇,有机二异氰酸酯和任选短链的大都为双官能的醇(扩链剂)合成。它们可以连续或不连续地制备。最为人所知的制备方法是带式法(GB-A 1057018)和挤出机法(DE-A 19 64 834)。
[0147] 用于本发明的安全-和/或有价文件中的层K的优选热塑性聚氨酯是下列组分的反应产物a) 有机二异氰酸酯
b) 聚醚二醇和
c) 任选的扩链剂。
[0148] 作为二异氰酸酯a),可以使用芳族、脂族、芳脂族、杂环和脂环族二异氰酸酯或这些二异氰酸酯的混合物(参见HOUBEN-WEYL “Methoden der organischen Chemie”, 卷E20 “Makromolekulare Stoffe”, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 1987, 第1587-1593页或Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, 第75至136页)。
[0149] 可提到的具体实例包括下列:脂族二异氰酸酯,如六亚甲基二异氰酸酯,脂环族二异氰酸酯,如异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、1-甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯和1-甲基-2,6-环己烷二异氰酸酯以及相应的异构体混合物,4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯和2,2'-二环己基甲烷二异氰酸酯以及相应的异构体混合物,芳族二异氰酸酯,如2,4-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯,2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯的混合物,氨基甲酸酯改性的液体4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯,4,4'-二异氰酸根合二苯基-乙烷-(1,2)和1,5-萘二异氰酸酯。所提及的二异氰酸酯可以单独使用或以相互的混合物形式使用。它们也可以与最多15重量%(基于二异氰酸酯的总量计算)的多异氰酸酯一起使用,例如三苯甲烷-4,4',4''-三异氰酸酯或多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
[0150] 优选的有机二异氰酸酯a)是芳族二异氰酸酯,特别优选2,4-或2,6-甲苯二异氰酸酯或这些的混合物、2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯或2,2'-二苯甲烷二异氰酸酯或这些的混合物、2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯或这些的混合物、氨基甲酸酯改性的液体4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯或2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯或这些的混合物、4,4'-二异氰酸根合二苯基-乙烷-(1,2)或1,5-萘二异氰酸酯或一种或多种上述的混合物。非常特别优选的二异氰酸酯是2,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯或这些的混合物。
[0151] 优选的聚醚二醇优选具有500至10000 g/mol,特别优选500至6000 g/mol的数均分子量 n。它们可以单独使用或以相互的混合物形式使用。
[0152] 可以借助根据ASTM D 4274的OH值测定法测定数均分子量。
[0153] 合适的聚醚二醇可通过使一种或多种在亚烷基中具有2至4个碳原子的环氧烷与键合含有两个活性氢原子的起始物分子反应制备。作为环氧烷例如可提及:环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、表氯醇、1,2-环氧丁烷和2,3-环氧丁烷。这些环氧烷可以独立地、依次交替地或作为混合物使用。作为起始物分子可以考虑例如:水,氨基醇,如N-烷基二乙醇胺,例如N-甲基二乙醇胺,和二醇如乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇。任选也可以使用起始物分子的混合物。合适的聚醚二醇此外是四氢呋喃和/或1,3-丙二醇的含羟基的聚合产物。也可以使用三官能聚醚,其比例为基于双官能聚醚计0至30重量%,但最多为使所得产物仍可作为热塑性塑料加工的量。
[0154] 优选的聚醚二醇是具有平均至少1.8至最多3.0,优选1.8至2.2个泽列维季诺夫活性氢原子的泽列维季诺夫活性聚醚二醇。
[0155] 被称作泽列维季诺夫活性的氢原子是根据泽列维季诺夫发现的方法通过与卤化甲基镁反应产生甲烷的键合在N、O或S上的所有氢原子。根据泽列维季诺夫反应进行测定,其中使碘化甲基镁与待分析的化合物反应,并与酸性氢反应生成镁盐和相应的烃。通过气体容量法测定所产生的甲烷。
[0156] 优选的扩链剂c)是具有平均1.8至3.0个泽列维季诺夫活性氢原子的泽列维季诺夫活性扩链剂。这些除含有氨基、硫醇基或羧基的化合物外还是指具有2至3个,优选2个羟基的那些。具有2至3个,优选2个羟基的羟基化合物特别优选作为扩链剂。
[0157] 作为扩链剂示例性和优选地使用具有60至500 g/mol的分子量的二醇或二胺,优选具有2至14个碳原子的脂族二醇,例如1,2-乙二醇(乙二醇)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇和二丙二醇。但是,对苯二甲酸与具有2至4个碳原子的二醇的二酯也是合适的,例如对苯二甲酸-双-乙二醇或对苯二甲酸-双-1,4-丁二醇、氢醌的羟基亚烷基醚,例如1,4-二-(β-羟乙基)氢醌,乙氧基化的双酚,例如1,4-二-(β-羟乙基)双酚A、(环)脂族二胺,如异佛尔酮二胺、乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、N-甲基丙-1,3-二胺、N,N'-二甲基乙二胺和芳族二胺,如2,4-甲苯二胺、2,6-甲苯二胺、3,5-二乙基-2,4-甲苯二胺或3,5-二乙基-2,6-甲苯二胺,或伯单-、二-、三-或四-烷基取代的4,4'-二氨基二苯甲烷。特别优选用作扩链剂的是乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-二-(β-羟乙基)氢醌或1,4-二-(β-羟乙基)双酚A。也可以使用上述扩链剂的混合物。除这些外,也可以添加较少量的三醇。
[0158] 特别优选的扩链剂c)例如是二醇,如乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇或其混合物。
[0159] 优选如此选择化合物b)和c)的相对量,以使a)中的异氰酸酯基团的总和与b)和c)中的泽列维季诺夫活性氢原子的总和的比率为0.85:1至1.2:1,特别优选0.9:1至1.1:1。
[0160] 该热塑性聚氨酯可任选包含催化剂d)。合适的催化剂是根据现有技术已知的常用叔胺,例如三乙胺、二甲基环己基胺、N-甲基吗啉、N,N'-二甲基哌嗪、2-(二甲基氨基乙氧基)乙醇、二氮杂双环[2.2.2]辛烷等,以及特别是有机金属化合物,如酸酯,铁化合物或化合物,如二乙酸锡、二辛酸锡、二月桂酸锡,或脂族羧酸的二烷基锡盐,如二乙酸二丁基锡或二月桂酸二丁基锡等。优选的催化剂是有机金属化合物,特别是钛酸酯、铁化合物和锡化合物。热塑性聚氨酯中的催化剂总量通常为基于TPU总重量计大约0至5重量%,优选0至2重量%。
[0161] 该热塑性聚氨酯(TPU)可任选包含e) 基于TPU总重量计0至最多20重量%,优选0至10重量%的常用助剂和添加剂作为助剂和添加剂。典型的助剂和添加剂是颜料、染料、阻燃剂、抗老化-和化影响的稳定剂、增塑剂润滑剂脱模剂、链终止剂、具有抑真菌和抑细菌作用的物质以及填料和它们的混合物。
[0162] 作为这样的助剂,优选尤其可以使用基于该热塑性聚氨酯的总重量计最多2重量%比例的对异氰酸酯为单官能的化合物作为所谓的链终止剂或脱模助剂。合适的例如是单胺,如丁胺和二丁胺、辛胺、硬脂胺、N-甲基硬脂胺、吡咯烷、哌啶或环己胺,单醇,如丁醇、2-乙基己醇、辛醇、十二烷醇、硬脂醇、各种戊醇、环己醇和乙二醇单甲基醚。
[0163] 其它助剂的实例是润滑剂,如脂肪酸酯、它们的金属皂、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯酰胺和有机化合物,防粘连剂、抑制剂,抗水解、光、热和变色的稳定剂,阻燃剂、染料、颜料、无机和/或有机填料(例如聚碳酸酯)以及增塑剂和增强剂。增强剂特别是纤维类增强物质,例如无机纤维,其可根据现有技术制备并也能加载浆料。所述助剂和添加剂的进一步说明可见于专业文献,例如J.H. Saunders和K.C. Frisch的专著"High Polymers", 第XVI卷, Polyurethane, 第1和2部分, Verlag Interscience Publishers 1962和1964;Taschenbuch für Kunststoff-Additive, R. Gächter和H. Müller著(Hanser Verlag 慕尼黑 1990);或DE-A 2901 774。
[0164] 还可以有利地添加少量更高官能度的多异氰酸酯,例如三-(6-异氰酸根合己基)缩二脲,以改善用于制造本发明的安全-和/或有价文件的热熔粘合剂膜的机械性质。
[0165] 此类优选的热熔粘合剂例如以热熔粘合剂膜的形式以商品名Platilon®自Epurex商购可得。
[0166] 层K可优选具有10克/平方米至100克/平方米,特别优选10克/平方米至75克/平方米,非常特别优选10克/平方米至50克/平方米的克重。
[0167] 本发明的安全-和/或有价文件中的全息图优选是体积全息图。
[0168] 层P优选在不同位置具有凹孔并且两个层A1和A2在这些凹孔区域中彼此连接。特别在层P中在全息图未引入到该层中的那些位置,换言之在未曝光的位置存在这样的凹孔。层K优选在与层P相同的位置具有相应的凹孔。这可以例如通过在制造本发明的这种安全-或有价文件的过程中制造例如薄膜形式的光聚合物层并随后为该光聚合物层提供粘合剂层K来确保。然后,在组装到具有层A1和A2的复合结构中之前,可以在层P和K的这种复合结构中冲压出凹孔。在此,其可以例如是具有不同几何的孔,即圆形、四边形等。
[0169] 在另一实施方案中,这两个层A1和A2也可以围绕局部平面(teilflächig)层P互相接触。在这种情况下,层K也优选以平面方式仅位于层A2和层P之间。这可以例如通过在制造本发明的这种安全或有价文件的过程中制造例如薄膜形式的光聚合物层并随后为所述光聚合物层提供粘合剂层K来确保。然后可优选将这种复合结构置于两个更大的聚碳酸酯膜之间,在这种情况下,特别优选围绕由层P和K构成的面积较小的复合结构还放置具有相应凹孔的另外的聚碳酸酯膜 – 具有与层P和K的复合结构可比较的厚度。
[0170] 层A1和A2特别优选在它们的接触面上在整个平面上互相连接。
[0171] 本发明的安全-和/或有价文件优选是识别文件,优选识别-卡(ID卡),例如身份证、护照、驾照、行卡、信用卡、保险卡、其它证卡等。
[0172] 本发明的安全-和/或有价文件可优选具有300微米至1500微米,特别优选500微米至1000微米的总厚度。
[0173] 除层A1、A2、P和K外,本发明的安全-和/或有价文件还可具有其它热塑性聚合物层,优选包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的层。
[0174] 此外,除层A1、A2、P和K外,本发明的安全-和/或有价文件还可包含其它安全元件,例如电子部件。
[0175] 本发明的安全-和/或有价文件可以以简单方式通过借助层压相应的层堆叠,形成多层复合结构来制造。
[0176] 因此,本发明还提供制造本发明的安全-和/或有价文件的方法,其特征在于,形成至少层A1、P、A2和任选K的层堆叠,其中层P和任选K仅位于层A1和A2之间的局部平面上,随后将这种层堆叠层压成安全-和/或有价文件。
[0177] 这种层堆叠还可具有另外的层,特别是包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的另外的层。
[0178] 在本发明的方法的一个优选实施方案中,在形成层堆叠之前在层P和任选K中冲压出凹孔。
[0179] 随后,在层堆叠的层压过程中,熔融的聚碳酸酯能在这些凹孔处与该一体的层复合结构连接。
[0180] 在本发明的方法的一个优选实施方案中,在形成层堆叠之前,首先将层P与层K连接成双层复合结构,然后由这种双层复合结构冲压出凹孔。在这种情况中,在该层堆叠内,层A1和A2可以以平面方式围绕超出层P和K的平面范围凸出或者也可以与这两个层齐平。
[0181] 例如可以如此形成层P,以至在基底上由光聚合物制剂制造光聚合物层、然后从光聚合物层上剥离基底。由此可以获得自承的光聚合物层,然后借助超声焊接或热点焊接将其与层K例如平面地或逐点地连接。
[0182] 也存在使用包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的基底作为光聚合物层P的基底的可能性,随后将该基底作为基底层S一起并入本发明的文件中。在这种实施方案中,然后在层P和基底(基底层S)和任选在层K中冲压出凹孔。
[0183] 在这种情况中例如热熔粘合剂膜特别优选适用于制造层K。层K可以覆盖层P的整个面积,但也可以面积更小。但是,层K优选至少覆盖引入的全息图涵盖的层P的面积。
[0184] 在本发明的方法的另一实施方案中,在形成层堆叠时,层A1和A2以平面方式围绕超出层P和K凸出,且层P和K没有凹孔。
[0185] 随后,在层压该层堆叠时,围绕层P和K,熔融的聚碳酸酯能够连接成一体的层复合结构。
[0186] 在这种情况下,如上文已经描述,也可以预先由层P和K形成双层复合结构,然后将其置于两个包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的层之间。
[0187] 在这种实施方案中,根据层P和K的厚度,可以有利地围绕由层P和K形成的复合结构安置包含至少一种聚碳酸酯或共聚碳酸酯的中间层,以补平明显的不平整。在这种情况下,在层A1、A2和这种中间层之间形成一体的层复合结构。
[0188] 下列实施例用于举例阐释本发明并且不应被解释为限制。
[0189] 首先,参考附图阐释本发明的安全或有价文件的示例性构造。
[0190] 在附图中图1显示第一种本发明的安全或有价文件的图示;
图2显示第二种本发明的安全或有价文件的图示;
图3显示第三种本发明的安全或有价文件的图示;
图4显示第四种本发明的安全或有价文件的图示;
图5显示第五种本发明的安全或有价文件的图示;
图6显示第六种本发明的安全或有价文件的图示;
图7显示第七种本发明的安全或有价文件的图示;
图8显示第八种本发明的安全或有价文件的图示;
图9显示用于制造光聚合物的薄膜涂布装置的图示;
图10显示用于在633纳米的曝光波长(红光)下在光聚合物中产生全息图的装置的图示;
图11显示使用图10的装置写入的全息图的椭圆形式。
[0191] 图1中的本发明的安全或有价文件包括第一层A1和第二层A2,它们各自可包含聚碳酸酯或由其构成。在本情况中,层A1形成为透明的。层A2是不透明的并具有白色颜色。层P布置在这两个层A1和A2之间的局部面积上。层P包含光聚合物或由其构成,全息图曝光在其中。在完成状态下,层A1与层P平面连接,并围绕层P与层A2逐段地连接。类似地,层A2与层P平面连接,并围绕层P与层A1逐段地连接。例如通过层压层A1、A2和P制造该复合结构。
[0192] 图2中的安全或有价文件基本上相应于图1的实施方案。仅另外存在包含粘合剂的层K。层K在整个面积上与层P连接,并与层A2局部面积连接。
[0193] 图3中的本发明的安全或有价文件基本上相应于图1和2中的实施方案。另外存在层S,其是在这一实施方案中未移除的光聚合物的基底膜。层K可任选存在。K可优选是透明的和/或黑色的。层S和P在整个面积上互相连接。S是透明的并与层A1局部面积连接。
[0194] 图4中的实施方案在结构上同样类似于图1的文件。此处的区别在于,层P具有与层A1和A2相同的尺寸,并且此外围绕其边缘区域冲压出圆形凹孔。在此通过这些凹孔实现层A1和A2的逐段地连接。
[0195] 在图5中又显示图4中的实施方案的一个变体,其中在该图中在层P上方另外存在一个局部平面的层S。其具有与层A1、A2和P相同的尺寸。此外,其与层P全等地在其边缘区域中冲压出圆形凹孔。层S和P在整个面积上互相连接。层A1和A2通过层S和P中的凹孔逐段地连接。
[0196] 图6中的实施方案又是图5中的文件的一个变体。在此,在该图中在层P下方另外存在层K,其又包含粘合剂。层K具有与层A1、A2、P和S相同的尺寸,并且此外其与层P和S全等地在其边缘区域中冲压出圆形凹孔。层K在整个面积上与层P和A2连接。层A1和A2通过层S、P和K中的凹孔逐段地连接。
[0197] 图7中的实施方案又是图5中的文件的一个变体。在此,在该图中在层P上方存在层K,其又包含粘合剂。在这一实施方案中,K是透明的。层K具有与层A1、A2、P和S相同的尺寸,并且此外其与层P和S全等地在其边缘区域中冲压出圆形凹孔。层K在整个面积上与层P和A1连接。层A1和A2通过层S、P和K中的凹孔逐段地连接。
[0198] 图8最后显示具有层A2的本发明的安全或有价文件,在层A2中形成尺寸与层P相应的凹槽。在连接这些层时,这降低可能不利地影响层P中的全息图的品质的施加在层P上的过大的压力。在该文件中,另外存在透明层K,其尺寸又与层P一致。层P和K在整个面积上连接。
[0199] A1和A2通常也可由多个单独层构成。实施例
[0200] 所用材料:用于全息介质的材料:
组分D: Fascat 4102 0.07%,氨基甲酸酯化催化剂,三-(2-乙基己酸)丁基锡,Arkema GmbH, Düsseldorf, 德国的产品。
[0201] Byk® 310 (来自BYK-Chemie GmbH, Wesel的有机硅基表面添加剂, 在二甲苯中的25%溶液) 0.3%。
[0202] 组分E: C. I. 碱性蓝3(转化成双-(2-乙基己基)磺基丁二酸盐) 0.26%、番红O(转化成双-(2-乙基己基)磺基丁二酸盐)0.13%和Astrazon橙 G(转化成双-(2-乙基己基)磺基丁二酸盐)0.13%与作为溶解在5.8%乙酸乙酯中的溶液CGI 909(来自BASF SE, Basel, 瑞士的实验产品)1.5%。百分比基于该介质的总配剂计。
[0203] 组分F: 乙酸乙酯(CAS No. 141-78-6)。
[0204] 组分G: Desmodur® N 3900,Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的商品,基于己烷二异氰酸酯的多异氰酸酯,亚氨基噁二嗪二酮比例至少30%,NCO含量:23.5%。
[0205] 载体基底: Makrofol® DE 1-1 CC 125微米(Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国)。
[0206] 用于ID-卡构造的材料:薄膜1: Platilon ® M 2204 AC-T,黑色,来自Epurex Films GmbH & Co. KG, Walsrode, 德国的商品,克重15克/平方米(在实验前剥离PE载体膜)。
[0207] 薄膜 2: Makrofol® ID 4-4;010207(白 色);Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的商品,层厚度250微米。
[0208] 薄膜3: Makrofol® ID 6-2(透 明,可 上透 明的 颜色(laserbar)),Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的商品,层厚度100微米。
[0209] 光聚合物薄膜如下文在“在薄膜涂布线路上制造全息介质”下所述般制造。
[0210] 用于全息介质的其它材料的制备程序:组分A的制备 :
在1升烧瓶中预先装入0.18克辛酸锡、374.8克ε-己内酯和374.8克双官能聚四氢呋喃聚醚多元醇(当量重量500 g/mol OH),并加热至120℃并保持在此温度下直至固含量(非挥发成分的比例)为99.5重量%或更高。然后将其冷却并得到作为蜡质固体的产物。
[0211] 组分B1的制备((硫代磷酸基(Phosphorthioyl)三(氧基-4,1-亚苯基亚氨基羰氧基乙烷-2,1-二基)三丙烯酸酯):在500毫升圆底烧瓶中预先装入0.1克2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、0.05克二月桂®
酸二丁基锡(Desmorapid Z, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国)和213.07®
克三(对异氰酸根合苯基)硫代磷酸酯在乙酸乙酯中的27%的溶液(Desmodur RFE, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的产品)并加热至60℃。然后逐滴加入42.37克丙烯酸-2-羟基乙酯并使该混合物进一步保持在60℃,直至异氰酸酯含量降至0.1%以下。
此后冷却并在真空下完全除去乙酸乙酯。获得作为部分结晶的固体的产物。
[0212] 组分B2的制备(丙-2-烯酸-2-({[3-(甲基硫烷基)苯基]氨基甲酰基}氧基)乙酯):在100毫升圆底烧瓶中预先装入0.02克2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、0.01克
®
Desmorapid Z、11.7克异氰酸-3-(甲基硫代)苯酯并加热至60℃。此后,滴加8.2克丙烯酸-2-羟基乙酯并使该混合物进一步保持在60℃下,直至异氰酸酯含量降至0.1%以下。
此后冷却。获得浅黄色液体形式的产物。
[0213] 添加剂C的制备(双(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚基)(2,2,4-三甲基己烷-1,6-二基)双氨基甲酸酯):®
在2000毫升圆底烧瓶中预先装入0.02克Desmorapid Z和3.60克2,4,4-三
甲基己烷1,6-二异氰酸酯(TMDI)并加热至70℃。然后逐滴加入11.39克
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚-1-醇并使该混合物进一步保持在70℃下直至异氰酸酯含量降至0.1%以下。此后将其冷却。获得无色油状的产物。
[0214] 在薄膜涂布装置上制造全息介质下面描述由根据本发明和非根据本发明的光聚合物制剂连续制造薄膜形式的全息介质。
[0215] 使用图9中描述的薄膜涂布装置进行制造。
[0216] 图9显示所用涂布装置的图示构造。图9中的各组件的标号如下:1 储存容器
2 计量装置
3 真空脱气装置
4 过滤器
5 静态混合器
6 涂布装置
7 循环空气干燥器
8 载体基底
9 覆盖层。
[0217] 为了制造光聚合物制剂,在搅拌容器中向304.3克组分A(多元醇)中逐步掺入138®克组分B1和138克组分B2的书写单体混合物、191克添加剂C、0.60克组分D、2.55克BYK
310和101克组分F并混合这些组分。然后在暗处将66.5克组分E添加到该混合物中并混合,由此得到清澈溶液。如果必要,该制剂在60℃下短时间加热以使原材料更快溶解。将这种混合物引入涂布装置的两个储存容器1之一中。将组分G(多异氰酸酯)引入第二储存容器1中。这两种组分随后各自通过计量装置2以942.2(组分A至F)比57.8(组分G)的比率传送至真空脱气装置3中并进行脱气。它们然后各自从此处经过滤器4送入静态混合器5中,在此将组分混合成光聚合物制剂。然后将所得液体物料在暗处供应至涂布装置6。
[0218] 涂布装置6在这种情况中是技术人员已知的狭缝模头。或者,也可以使用刮刀系统(刮刀)。借助涂布装置6,在20℃的加工温度下将该光聚合物制剂施加到Makrofol 1-1 DE (125微米)上并在循环空气干燥器7中在80℃的交联温度下干燥5.8分钟。由此得到薄膜形式的介质,然后为其提供40微米厚的聚乙烯薄膜覆盖层9并卷绕。
[0219] 在该薄膜中获得的层厚度为18微米。
[0220] 在光聚合物中制造反射全息图:借助根据图10的装置在光聚合物中曝光全息图。这些全息图是具有633纳米激光波长的单色全息图。为此,在暗处切下薄膜片段,除去衬膜,并将这些薄膜以光聚合物面朝下无气泡地层压到尺寸为50 x 75毫米且厚度为1毫米的玻璃上。所用玻璃是来自Schott AG, Mainz, 德国的Corning玻璃。
[0221] 借助光学扩张透镜(AF)和置于快S后的准直透镜(CL)使激光束(发射波长633纳米)扩张至~ 3-4厘米直径。扩张的激光束的直径在这种情况下取决于打开的快门的孔径。有意识地注意扩张激光束中的不均匀强度分布。因此,边缘强度PR为扩张的激光束的中心的强度PZ的~仅一半。P在此被理解为是功率/面积。该扩张的激光束首先通过与该光束成倾斜角放置的充当剪切板(SP)的玻璃板。根据由SP的两个玻璃表面反射生成的向上反射的干涉图,可以看出该激光器是否以单模式稳定发射。在这种情况下,在位于SP上方的亚光玻璃上可看见明暗条纹。只有在发射为单模式的情况下才能进行全息曝光。在DPSS激光器的情况中,可通过调节电流实现单模式。扩张的光束通过大约15°倾斜布置的全息介质(P),这一部分形成参考光束,以随后被平行于P布置的物镜(O)又反射回P中。这一部分随后形成丹尼苏克布置的信号光束。
[0222] 信号光束和参考光束在P中的干涉在全息介质中生成全息图。O由被白纸覆盖的金属板构成,其中纸面P朝前。在纸上存在由黑线形成的方网格。一个方格的边长为0.5厘米。在P的全息曝光过程中,这一网格也成像在该全息图中。
[0223] 通过S的打开时间t设定平均曝光剂量E平均。因此,在固定的激光功率I下,t是与E平均成比例的量。由于该扩张的激光束的强度分布不均匀(钟形),局部剂量E变化,在P中生成全息图。与P和O相对于光轴的倾斜布置一起,这导致写入的全息图具有如图5中所示的椭圆形。
[0224] 由于O是漫反射体,通过用点光源(例如手电筒LED灯)照射,容易重构该全息图。
[0225] 根据变体1制造ID-卡:将全息图并排放置在大约DIN A4尺寸的薄片(Bogen)(根据尺寸,最多48个全息图)上。
[0226] 提供薄膜1和薄膜2的等尺寸薄片。
[0227] 以下列次序从上至下堆叠薄膜:- 光聚合物薄膜,以光聚合物层朝向薄膜1
- 薄膜1
- 薄膜2
上述薄膜堆叠随后借助热点焊接固定在薄膜薄片的4个角上。
[0228] 接着,在一个或两个点,优选在可见全息图外用相同焊接方法固定薄膜薄片上的所有全息图。
[0229] 然后借助半切(Kiss-Cutting)切出三层的薄膜组。在此从全息图那一侧进行冲压,直至薄膜2的位置。将全息图和薄膜1的未固定部分作为相连的网除去。由此留下带有规则排列的全息图的薄膜2和固定在薄膜2上的薄膜1的
[0230] 随后,组装该ID-卡的最终构造(从上到下):薄膜3
带有经固定的全息图和薄膜1的部分块的薄膜2
作为卡片芯材的替代的薄膜2
薄膜3
然后在来自Bürckle的卡片压机,型号LA63上使用下列层压参数层压该薄膜构造:
压机预热至175℃.
插入薄膜.
在压力下加热:8分钟, 15 N/cm²
在压力下加热:2分钟, 240 N/cm²
在压力下冷却:15分钟, 240 N/cm²
取出薄膜.
在层压后,从该薄片冲压出卡片。
[0231] 根据变体2制造ID-卡:将全息图并排放置在大约DIN A4尺寸的薄片(Bogen)(根据尺寸,最多48个全息图)上。
[0232] 提供薄膜1的等尺寸薄片。
[0233] 以下列次序堆叠薄膜:- 全息图,以光聚合物层朝向薄膜1
- 薄膜1
上述薄膜堆叠随后借助热点焊接固定在薄膜薄片的4个角上。
[0234] 接着,在一个或两个点,优选在可见全息图外通过相同焊接方法固定薄膜片上的所有全息图。
[0235] 然后借助带切割(Bandstahlschnitt)冲压出双层薄膜组。由此在全息图的暗区中和在薄膜1的相应区域中产生透孔。在这些位置处,稍后在ID-卡卡体的层压过程中,熔融的聚碳酸酯可以被挤过并可产生PC至PC复合结构。
[0236] 随后,组装该ID-卡的最终构造(从上到下):薄膜3
全息图和薄膜1的复合结构
作为卡片芯材的替代的薄膜2
薄膜3
然后在来自Bürckle的卡片压机,型号LA63上使用下列层压参数层压该薄膜构造:
压机预热至175℃.
插入薄膜.
在压力下加热:8分钟, 15 N/cm²
在压力下加热:2分钟, 240 N/cm²
在压力下冷却:15分钟, 240 N/cm²
取出薄膜.
在层压后,由该薄片冲压出卡片。
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